第三章探索生活材料复习

1、第三章第三章 探索生活材料探索生活材料复习课复习课（纯金属纯金属9090种合金达数千种）种合金达数千种）4 4、耐磨、耐腐蚀等、耐磨、耐腐蚀等纯金属和合金的结构不同纯金属和合金的结构不同合金合金主要成分主要成分性能性能用途举例用途举例生铁生铁Fe.CFe.C机座、管道机座、管道不锈钢不锈钢Fe.Cr.Ni.CFe.Cr.Ni.C医疗器材、厨具、餐具医疗器材、厨具、餐具硬铝硬铝Al.Cu.Mg.Al.Cu.Mg.Mn.SiMn.Si密度小、强度大、密度小、强度大、抗腐蚀抗腐蚀飞机和宇宙飞船的外壳飞机和宇宙飞船的外壳黄铜黄铜Cu.ZnCu.Zn似黄金似黄金密度小密度小机器零件、仪表和日用品机器零件

2、、仪表和日用品青铜青铜Cu.SnCu.Sn机器零件如轴承、齿轮等机器零件如轴承、齿轮等金属腐蚀金属腐蚀的实质的实质金属的腐蚀金属的腐蚀种类种类原理原理区别区别腐蚀腐蚀速度速度联系联系金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-neM-ne- -=M=Mn+n+ 化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起发生氧化还原反应而引起的腐蚀的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应直接发生氧化还

3、原反应发生原电池反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生有电流产生有电流产生金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大二、金属的腐蚀和防护二、金属的腐蚀和防护FeFe2 2O O3 3 n nH H2 2O O（铁锈）（铁锈）水膜呈酸性水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱水膜呈中性或酸性很弱Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+2Fe-4e2Fe-4e- -=2Fe=2Fe2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2O O2 2+2

4、H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -Fe+2HFe+2H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)2 2+H+H2 22Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2=2Fe(OH)=2Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6(pH5.6时时) )若若pH5.6pH5.6时则为析氢腐蚀。时则为析氢腐蚀。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe(

5、-)正极正极C(+)C(+)总反应总反应联系联系金属防护的常用方法金属防护的常用方法(1)(1)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层: :(2)(2)改变金属内部组成结构而增改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢强抗腐蚀能力，如制成不锈钢. .(3)(3)电化学保护法电化学保护法. .a.a.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法. .b.b.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法. .防腐措施由好到坏的顺序防腐措施由好到坏的顺序: : 外接电源的阴极保护法外接电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 有一般防腐条件保护有一般防腐条件保护 无防腐条件无防腐

6、条件排除造成腐蚀的因素排除造成腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素：影响金属腐蚀的因素：1 1、金属的本性：、金属的本性：越活泼，越易失电子越活泼，越易失电子, ,越易腐蚀。越易腐蚀。2 2、介质：、介质：如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼， 则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。 涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料镀抗蚀金属烤蓝涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料镀抗蚀金属烤蓝三、硅酸盐工业三、硅酸盐工业特殊玻璃：特殊玻璃：硼硅酸盐玻璃：硼硅酸盐玻璃：性能：性能：膨胀系数小、化学稳定性好，更膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温

7、和耐化学腐蚀耐高温和耐化学腐蚀 用途用途: : 高级化学仪器高级化学仪器过量的过量的SiO2或加入或加入B2O3加入加入PbOPbO蓝色蓝色(Co(Co2 2O O3 3) )红色红色 (Cu(Cu2 2O)O) 淡绿色淡绿色 (FeO)(FeO)彩色玻璃：彩色玻璃：用途用途: : 工艺玻璃制品工艺玻璃制品方法：方法：普通玻璃在钢化炉里加普通玻璃在钢化炉里加热软化，取出后再急速冷却。热软化，取出后再急速冷却。钢化玻璃钢化玻璃（工艺处理）（工艺处理）用途用途: : 汽车或火车车窗汽车或火车车窗性能性能: : 机械强度大、抗震烈、不机械强度大、抗震烈、不易破碎；碎块无棱角易破碎；碎块无棱角光学玻璃

8、：光学玻璃：性能：性能：透光性能好、折光率高透光性能好、折光率高用途：眼镜片、照相机、望远镜用途：眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器和显微镜中的透镜等光学仪器 2AgBr 2Ag+Br2AgBr 2Ag+Br2 2玻璃的新发展玻璃的新发展 光导纤维（光导纤维（SiOSiO2 2 ）图图3-32 光导纤维光导纤维1 1、原、原 料：料：2 2、生产过程：、生产过程：3 3、反应条件：、反应条件：高温高温5 5、主要性能：、主要性能：4 4、种类：、种类：三、硅酸盐工业三、硅酸盐工业耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等密度小

9、等制造发动机和航天飞机的防护片制造发动机和航天飞机的防护片陶瓷的新发展陶瓷的新发展高温结构陶瓷高温结构陶瓷性能性能用途用途陶瓷发动机陶瓷发动机氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷水泥水泥主要原料主要原料主要设备主要设备 反应条件反应条件 主要成分主要成分 主要性能主要性能粘土粘土石灰石石灰石石膏石膏（辅料）（辅料）水泥回转水泥回转窑窑高温高温硅酸三钙硅酸三钙3CaO3CaOSiOSiO2 2硅酸二钙硅酸二钙2CaO2CaOSiOSiO2 2铝酸三钙铝酸三钙3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3水硬性水硬性（水泥与水掺水泥与水掺和、搅拌并经和、搅拌并经静置后很容易静置后很容易凝固变硬，这凝固变硬，这就叫做水

10、泥的就叫做水泥的水硬性）水硬性） 煅烧煅烧 (回转窑回转窑)水泥水泥加入加入石膏石膏三、硅酸盐工业三、硅酸盐工业三大合成材料：三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、合成纤维、合成橡胶塑料塑料由由合成树脂合成树脂及具有特定用途的及具有特定用途的添加剂添加剂( (增塑增塑剂、防老化剂剂、防老化剂等）制得的合成材料。等）制得的合成材料。热塑性塑料热塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）四、四、合成材料合成材料塑料塑料天然纤维：天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等如棉花、羊毛、蚕丝和麻等合成纤维：合成纤维：如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛) 、锦纶、锦纶(尼龙尼龙)、维纶、氯纶、涤纶维纶、氯纶、涤纶(的确良的确良)和丙纶等和丙纶等“六大纶六大纶” 纤维纤维 橡橡 胶胶天然橡胶天然橡胶的化学组成是：的化学组成是：聚异戊二烯聚异戊二烯四、四、合成材料合成材料纤维和橡胶纤维和橡胶四、四、合成材料合成材料复合材料复合材料两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维玻璃纤维再再将玻璃纤维加到将玻璃纤维加到合成树脂合成树